Ethanol Distilleerketels Uitgelegd: De Wetenschap Achter Alcohol Distillatie

Een ethanol distilleerketel is een apparaat gebruikt om ethylalcohol van water en andere stoffen te scheiden. Dit gebeurt door een proces genaamd distillatie. Distillatie verhit een mengsel tot een specifieke temperatuur. Op dit punt zal ofwel één stof in het mengsel koken en een gas worden ofwel zullen beide stoffen een gas worden. In een eenvoudige ketel wordt dit gas dan weggedraaid van het mengsel en afgekoeld. Als beide stoffen in het gas zitten, wordt de stof met het hoogste kookpunt meestal eerst afgekoeld en gescheiden terwijl de andere stof verder door de ketel gaat. Een mengsel moet misschien meerdere keren gedistilleerd worden om een hoge zuiverheidsgraad te krijgen.

Ethanol Eigenschappen

Ethanol is een alcohol. Elk molecuul ethanol heeft twee koolstofatomen, zes waterstofatomen, en één zuurstofatoom. Ethanol heeft een lager kookpunt dan water, wat betekent dat het op een lagere temperatuur een gas wordt. Het wordt primair gecreëerd door gist door een proces genaamd fermentatie. Het heeft veel toepassingen, maar de twee waar het het meest voor bekend is, zijn voor brandstof en voor menselijke consumptie.

Toepassingen Als Brandstof en Drank

Wanneer gebruikt als brandstof, kan de alcohol ofwel in zuivere vorm gebruikt worden of gemengd met andere chemicaliën. Deze brandstofvormen omvatten traditionele Noord-Amerikaanse benzine die gemengd is met een klein percentage ethanol, E85 brandstof die ruwweg 85 procent ethylalcohol is, en zuiver ethanol dat in gespecialiseerde voertuigen gebruikt kan worden. Wanneer geconsumeerd door mensen, is ethanol bijna altijd gemengd met andere stoffen. Het is de primaire alcohol in bier, wijn, sterke drank, en andere alcoholische dranken.

Distillatieproces

Ethanol is vaak niet in zijn gewenste vorm wanneer het voor het eerst geproduceerd wordt. Dit is omdat ethylalcohol gecreëerd wordt door fermentatie. Het fermentatieproces resulteert in een mengsel van alcohol, water, en andere stoffen. Dit mengsel heeft een heel laag percentage ethylalcohol. Om een hoger niveau te krijgen, wordt het mengsel door diverse processen gehaald. Het proces dat resulteert in het hoogste percentage ethanol heet distillatie.

Ethanol distillatie wordt gedaan met een ethanol distilleerketel. Een ketel specifiek voor ethanol wordt verhit en afgekoeld zodat de ethanol scheidt van het water en andere stoffen waar het mee gemengd is. Er zijn veel verschillende typen van deze ethanol ketels, maar ze werken allemaal op hetzelfde basisprincipe van koken en afkoelen van het mengsel.

Pot Still en Fractionerende Distillatie

De simpelste moderne ethanol ketel is een pot still. Pot stills verwarmen een batch alcohol-bevattende vloeistof in een grote pot. De dampen vrijgegeven door de verwarmde vloeistof bevatten een hoger percentage alcohol dan het mengsel omdat alcohol een hoger kookpunt heeft. Deze dampen reizen op een grote buis genaamd een kolom. Terwijl de damp in de kolom afkoelt, vloeistof water uit de damp en valt terug in de pot. De overgebleven damp bevat een nog hoger percentage alcohol, en wordt dan afgekoeld en verzameld in een ander vat.

Een ander type ethanol ketel is een die fractionerende distillatie gebruikt. Bij fractionerende distillatie bevat de kolom ofwel platen of vulmateriaal. Terwijl de alcohol-bevattende stoom door de kolom stijgt, condenseert het continu naarmate het contact maakt met de koelere platen en vulmateriaal. Dampen van beneden zorgen dat de vloeistof hoger in de kolom nogmaals een gas wordt, maar het gas bevat een hoger percentage alcohol dan eerder. Eenmaal het gas uit de kolom komt, bevat het een zeer hoog percentage alcohol.

Ketelbouwers kunnen heel slim zijn, en zijn bekend om andere typen ketels en hybride systemen te gebruiken om hogere concentraties alcohol te krijgen. Vacuümketels, stoomketels, en zelfs verdampers zijn allemaal gebruikt om alcohol te extraheren. Sommige van deze typen ketels worden gebruikt zodat smaken bewaard blijven in de resulterende alcohol-mengsel. Op andere momenten worden deze ketels gebruikt om de snelheid van distillatie te verhogen, meer gevaarlijke chemicaliën te scheiden, of simpelweg omdat de ketelbouwer een interessanter ontwerp wil proberen.

About Mechanics staat bekend om accurate en betrouwbare informatie. We selecteren zorgvuldig betrouwbare bronnen en hanteren een streng feitencontroleproces om de hoogste standaarden te waarborgen. Lees ons editoriële proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.